H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR

H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof

H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof

H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34

H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers

H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers

H01L21/0274—Photolithographic processes

Abstract

Translated from Korean

액침 리소그래피 장치는, 레티클을 유지하도록 배열되는 레티클 스테이지, 피가공물을 유지하도록 배열되는 워킹 스테이지, 및 조명 소스와 그 조명 소스로부터의 방사광에 의해 투영된 레티클의 이미지 패턴을 가지는 피가공물에 대향하는 광학 소자를 포함하는 광학 시스템을 가진다. An immersion lithographic apparatus, the optical opposite to the member to be processed with the image pattern of the projected reticle by the radiation from the working stage, and light source and the illumination source and arranged in use to a reticle stage, holding the processing member is arranged to hold a reticle It has an optical system including the device.갭은 광학 소자와 피가공물 사이에 규정되며, 액침액을 이 갭에 공급하여 그 공급된 액침액이 액침 리소그래피 공정 동안에 광학 소자와 피가공물 양자에 접촉하도록 액침액을 이 갭에 공급하도록 기능한다. A gap is defined between the optical element and the workpiece, and an immersion liquid supplied to the gap serves the supplied immersion fluid is to supply the immersion fluid in contact with the optical element and the work both during the liquid immersion lithography process in the gap.세정 공정 동안에 광학 소자로부터 흡수된 액체를 제거하기 위한 세정 디바이스가 포함된다. The cleaning device is included for removing the absorbed liquid from the optical element during the cleaning process.세정 디바이스는 흡수된 액체, 열, 진공 상태, 초음파 진동 또는 그 흡수된 액체를 제거하기 위한 진공 기포 (cavitating bubble) 에 대한 친화력을 가지는 세정액을 이용한다. Cleaning device utilizes a cleaning liquid having affinity to the vacuum bubbles (bubble cavitating) for removing the absorbed liquid, heat, vacuum, or ultrasonic vibration that the absorption liquid.세정액은 밸브와 같은 스위칭 디바이스가 제공되는 동일한 유체 인가 디바이스를 통하여 공급될 수도 있다. The cleaning liquid may be supplied through the same fluid that is applied to a switching device such as a valve device provided.

Description

Translated from Korean

액침 리소그래피에 의한 광학기기의 세정방법{CLEANUP METHOD FOR OPTICS IN IMMERSION LITHOGRAPHY} A cleaning method of an optical device according to the immersion lithography {CLEANUP METHOD FOR OPTICS IN IMMERSION LITHOGRAPHY}

액침 리소그래피 시스템은, 웨이퍼와 같은 피가공물 (workpiece) 과 이 피가공물에 레티클 (reticle) 이미지를 투영하는 광학 시스템의 최종단인 광학소자 사이의 공간에 액체를 공급하는데 사용되며, 이에 대한 일반적인 배경기술 및 그에 연관된 연구사항들은 WO99/49504에 잘 설명되어 있고 여기서는 참조문으로 포함시킨다. A liquid immersion lithography system, the work such as the wafer (workpiece) and to a member to be processed reticle (reticle) is used to supply a liquid to a space between the last-stage optical element of an optical system for projecting an image, the general background art on this and hence the associated study details are well described in WO99 / ​​49504 and in this case to include a reference.이렇게 공급되는 액체에 의해 광학 시스템의 성능 및 노출의 품질이 향상된다. Thus supplied, the quality of performance of the optical system and the exposure by the liquid which is improved.

위에서 공급되는 액체는 다른 파장의 광에 대해서는 다른 종류의 액체가 필요할 수 있으나 193nm 파장의 빛에 대해서는 물을 이용할 수도 있다. The liquid is supplied from above for the light having a different wavelength may require a different kind of liquid, but can also be used for water for the light of 193nm wavelength.광학 시스템의 최종단인 광학소자가 액체에 노출되기 때문에 액체의 일부가 흡수될 가능성이 있다. Since the last-stage optical element of an optical system that is exposed to the liquid there is a possibility that some of the liquid to be absorbed.이런 가능성은 광학 시스템의 최종단인 광학소자가 렌즈일 경우 이 렌즈의 재료로서 리소그래피 시스템에서는 불화칼슘 (calcium fluoride) 이 흔히 사용되는데 이 물질은 주변환경으로부터 물을 흡수하기 쉬운 흡습성 재료이기 때문에 특히 가능성이 높다. Because of this possibility is when the last-stage optical element of an optical system lens is used as the material of the lens lithography systems, there is a commonly used calcium fluoride (calcium fluoride) This material is easy hygroscopic material absorbs water from the environment, particularly the possibility this higher.

흡수된 물은 몇 가지 문제를 일으킬 수 있다. The absorption of water can cause a few problems.첫째, 렌즈를 팽창시켜 렌즈의 기하학적 형상을 변화시키거나 렌즈의 굴절특성을 변화시켜 렌즈에 의해 투영되는 이미지의 질을 저하시킬 수도 있다. First, it is also possible to inflate the lens to change the geometry of the lens or reduce the quality of the image that changes the refractive properties of the lens projected by the lens.둘째, 화학작용에 의해 렌즈의 질을 장기간 저하시킬 수도 있다. Second, it is also possible long-term deterioration of the quality of the lens by a chemical reaction.

기존의 대기 액침 노출 리소그래피 시스템에서는, 광학소자들을 세정하는 경우와 같이 유지보수작업을 위해 광학 소자들이 분리가능하도록 제작되어야 한다. In conventional air immersion lithography exposure system, the optical elements are constructed to be removable for maintenance work, such as by cleaning the optical element.그러나, 광학소자를 제거하고 세정한 후 재세정하거나 새것으로 교체하는 것은 번거롭고 시간이 소요되는 작업이다. However, to remove the optical elements and then re-washed clean or replace it with a new work that is cumbersome and time consuming.

따라서, 본 발명의 목적은 흡수되는 물의 양을 임계 레벨에 도달하지 못하게 하고 이미지의 저하 및 장기간의 렌즈 손상을 방지할 수 있도록 렌즈로부터 물을 주기적으로 제거하기 위한 시스템 및 방법을 제공하는 것이다. Accordingly, it is an object of the invention to provide a system and method for periodically removing the water from the lens to fail to reach the amount of water absorbed by the threshold level and to prevent deterioration and long-term damage to the lens image.

본 발명의 또 다른 목적은 액침 리소그래피 장치의 광학소자를 유지보수하는 시스템 및 방법을 제공함으로써 광학소자의 유효 수명을 개선시키는 것이다. A further object of the invention is to improve the useful life of the optical element by providing a system and method for maintaining an optical element of an immersion lithographic apparatus.

본 발명의 액침 리소그래피 장치는, 레티클을 유지하도록 배열되는 레티클 스테이지, 피가공물을 유지하도록 배열되는 워킹 스테이지, 광학 소자와 피가공물 사이에 갭 (gap) 을 규정하면서 조명 소스로부터의 방사광에 의해 레티클 이미지 패턴을 피가공물 상부에 투영하는, 피가공물 맞은 편에 조명 소스 및 광학소자를 포함하는 광학 시스템, 및 액침 리소그래피 공정 동안에 광학소자와 피가공물을 접촉하고 이 광학소자와 피가공물 사이에 액침액을 제공하는 액체공급장치를 구비한다. Immersion lithography apparatus of the present invention, while defining the gap (gap) between the working stage, the optical element and the target which is arranged the workpiece to the reticle stage that is arranged to hold a reticle, maintain the work reticle image by radiation from the illumination source for projecting a pattern on the upper member to be processed, contact with the optical element and the workpiece during the optical system, and the liquid immersion lithography process comprising the light source and the optical element opposite the workpiece and provides an immersion liquid between the optical element and the work and a liquid supply apparatus.또한, 이 장치는 광학소자를 세정하는 세정 디바이스를 구비한다. Further, the apparatus comprises a cleaning device for cleaning the optical element.본 명세서 전반에 걸쳐서, "세정" 이란 용어는 광학소자에 흡수된 액침액을 제거한다는 의미와 함께 먼지, 파편 (debris), 염분 등을 제거한다는 의미로 병용하기로 한다. Over the first half of this specification, "washing" refers to the removal means with an immersion fluid absorbed by the optical element will be used in combination with means to remove the dirt, chips (debris), such as saline.

많은 다른 종류의 전술한 세정 디바이스가 본 발명의 범위 내에 사용될 수도 있다. There are many different kinds of the aforementioned cleaning device may be used within the scope of the invention.예를 들면, 세정 디바이스는 광학소자에 접촉되는 액침액에 대해 친화력을 가지는 세정액을 구비할 수 있다. For example, the cleaning device may be provided with a cleaning liquid having affinity to the immersion liquid being in contact with the optical element.액침액이 물인 경우, 세정액으로서 에탄올을 사용할 수 있다. If the immersion liquid is water, ethanol may be used as a cleaning liquid.또 다른 예로, 세정 디바이스는 광학소자를 가열하는 열 발생 디바이스 및/또는 광학소자를 진공상태로 만드는 진공 디바이스를 구비할 수 있다. As another example, the cleaning device may include a vacuum device to make the heat generating devices and / or optical element for heating the optical element in a vacuum state.

흡수된 물을 제거하기 위해 초음파 진동기를 사용할 수도 있다. It may be used for the ultrasonic vibrator in order to remove the absorbed water.압전 변환기와 같은 초음파 진동기를 광학소자의 하우징에 부착하거나 광학소자의 맞은 편에 배치하여 갭에 유지되는 액체를 통하여 진동을 광학소자에 전달할 수도 있다. Attaching the ultrasonic vibrator such as a piezoelectric transducer in the housing of the optical element or may be through the liquid held in the gap is disposed across the optical element to pass the vibrations to the optical element.

본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 피가공물과 광학 디바이스 사이의 갭에 액침액을 공급하는 노즐은, 스위치 밸브와 같은 흐름 경로 스위칭 장치를 제공함으로써 세정액을 교대로 공급하는데 사용될 수도 있다. According to a further aspect of the invention, a nozzle for supplying an immersion liquid to a gap between the workpiece and the optical device, may be used to supply the washing liquid alternately by providing a flow path switching device, such as a switch valve.

본 발명의 시스템 및 방법에 있어서, 광학소자를 분리 세정할 필요가 없기 때문에 세정과정이 매우 용이하고 신속하게 이루어지며 이러한 세정공정에 의해 광학소자의 유효수명을 개선시킬 수 있다. A system and method of the present invention, it is possible to have the cleaning process very easy as it does not have to clean the separation optical element and quickly achieved becomes improving the useful life of the optical element by this cleaning step.

본 발명과 그 목적 및 이점은 첨부된 도면과 함께 설명된 부분을 참고하면 가장 잘 이해할 수 있다. The present invention and its objects and advantages, refer to the description when taken in conjunction with the accompanying drawings part can be best understood.도 1 은 본 발명의 시스템 및 방법이 적용되는 액침 리소그래피 장치의 개략적인 단면도이다. 1 is a schematic cross-sectional view of an immersion lithographic apparatus, the system and method of the present invention is applied.도 2 는 본 발명에 따른 도 1 에 도시된 장치를 사용하여 반도체 디바이스를 제조하는 예시적인 공정을 설명하는 공정 흐름도이다. Figure 2 is a process flow diagram illustrating an exemplary process for fabricating a semiconductor device using the apparatus shown in Figure 1 in accordance with the present invention.도 3 은 본 발명에 따른 반도체 디바이스의 제조시에, 도 2 에 도시된 웨이퍼 처리 단계의 흐름도이다. Figure 3 is a flow diagram of the wafer processing step shown in, in the manufacture of a semiconductor device according to the invention, Fig.도 4 는 도 1 의 액침 리소그래피 장치의 일부에 대한 측면을 보여주는 개략도이다. Figure 4 is a schematic diagram showing a side of a portion of an immersion lithographic apparatus of Figure 1;도 5 는 세정 디바이스로서 기능하도록 초음파 변환기가 장착되는 또 다른 액침 리소그래피 장치의 일부에 대한 개략적인 측면도이다. Figure 5 is a schematic side view of a portion of still another immersion lithography apparatus in which the ultrasound transducer mounted to serve as a cleaning device.도 6 은 광학 시스템 아래쪽에 압전 세정 디바이스를 가지는 또 다른 액침 리소그래피 장치의 일부에 대한 개략적인 측면도이다. Figure 6 is a schematic side view of a portion of still another immersion lithography apparatus having a piezoelectric cleaning device at the bottom of the optical system.도 7 은 압전 디바이스의 일례에 대한 개략적인 사선도이다. 7 is an oblique schematic of an example of the piezoelectric device.도 8 은 세정 디바이스로서 두 개가 서로 부착된 압전 평면 부재를 가지는 또 다른 액침 리소그래피 장치의 일부에 대한 개략적인 측면도이다. Figure 8 is a schematic side view of a portion of still another immersion lithography apparatus having a piezoelectric planar members two are attached to each other as a cleaning device.도 9 는 세정 디바이스로서 기포생성 패드를 가지는 또 다른 액침 리소그래피 장치의 일부에 대한 개략적인 측면도이다. Figure 9 is a schematic side view of a portion of still another immersion lithography apparatus having a bubble generating pad as the cleaning device.도 10 은 액체공급 디바이스 내에 포함된 스위칭 디바이스를 갖는 또 다른 액침 리소그래피 장치의 일부에 대한 개략적인 측면도이다. 10 is a schematic side view of a portion of still another immersion lithography apparatus having a switching device included in the liquid supply device.명세서 전반에 걸쳐서, 유사하거나 동등한 구성요소들은 다른 도면들에서 동일한 심볼 및 도면부호로 표시되며, 설명을 간략하게 하기 위하여 반복적으로 설명되지 않을 수도 있다. Throughout the specification, the similar or equivalent components may not be repeatedly described in order to be designated by the same symbols and reference numerals in different drawings, the brief description.

위와 같은 방식으로 공급노즐 (21) 을 통해 세정액을 공급하는 경우 광학소자 (4) 의 아래쪽에 웨이퍼 (W) 자체를 놓거나 적합한 종류의 패드 (18) 를 놓아 그 사이 공간에 적절한 갭이 제공될 수 있다. In the above case for supplying a washing liquid through the supply nozzle 21 in the same way as the optical element (4) placing the wafer (W) type of pad 18 suitable place itself at the bottom it can be provided with a proper gap in the space between have.이와 같은 본 발명의 실시형태는 액침액 공급용으로 이미 존재하는 동일한 노즐을 세정과정에 이용할 수 있으므로 이점이 있다. In this embodiment of the same invention can employ the same nozzles already present for supplying the immersion liquid in the cleaning process is advantageous.

이상에서 다양한 방법을 개별적으로 설명하였으나, 도면에 개별적으로 나타내지 않았을 지라도 그와 같은 방법들을 조합해서 사용할 수도 있다. Although various methods described above individually, even if the figures would represent individually it may be used in combination of the same manner as that.예를 들어, 도 10 의 패드 (18) 대신 도 9 에 나타낸 핀을 갖는 패드 (43) 가 사용될 수 있다. For example, the pad may be used (43) having a pin shown in Fig. 9 instead of the pad 18 of Fig.즉, 위에서 설명한 예들에 의해 본 발명의 범위가 한정되지는 않으며, 본 발명의 범위 내에서 수많은 변경과 변형이 가능하다. In other words, but are not limited to the scope of the invention by the examples described above, it is possible to numerous modifications and variations within the scope of the invention.예를 들면, 화학 기계적 연마법에서 사용되는 것과 유사한 연마 패드가 이와 같은 목적으로 사용될 수 있다. For example, a polishing pad similar to that used in the chemical mechanical polishing can be used for this purpose.도 4 내지 10 에 나타낸 세정과정이 자외선광으로 수행될 수 있다. The cleaning process shown in Figures 4 to 10 may be carried out with ultraviolet light.이 광은 광학소자 (4) 를 조사할 수도 있다. The light may be irradiated to the optical element (4).이 광은 조명 광학 유닛 (1) 로부터 나오는 통상의 노광 광일 수도 있고, 세정목적에 적절한 파장을 갖는 몇 가지 다른 광이 될 수도 있다. The light may be normal exposure Kwangil of coming from the illumination optical unit (1), or may be some other light having a wavelength suitable for the cleaning purpose.또 다른 예에서는, 도 4 내지 10 에 나타낸 세정과정 없이 세정목적으로 자외선광이 사용될 수 있으며, 광학소자 (4) 에 인접한 갭에 액체공급 유닛 (5) 으로부터의 액침액 (7) 이 채워지는 조건하에 사용될 수 있다. Another example, Figures 4 to 10 may be the ultraviolet light used in the cleaning, without the cleaning process shown in the optical element 4, the immersion liquid 7 is filled condition from the liquid supply unit 5 in the gap adjacent to the It can be used under.본 분야에 기술이 있는 사람에게 명확한 이와 같은 모든 변경 예와 변형 예는 본 발명의 범위에 속한다. For all the changes and modification such as this clear to people with skills in this field within the scope of the invention.

본 발명의 리소그래피 시스템을 일부 바람직한 실시형태들에 의해 설명하였지만, 본 발명의 범위 내에 있는 변경물, 치환물, 및 여러 가지 대체 등가물들이 존재한다. The lithography system of the invention has been described by some preferred embodiments, there are such changes, substitutions, and various substitute equivalents, which fall within the scope of the invention.또한, 본 발명의 방법 및 장치를 구현하는 많은 다른 방법들이 있다. In addition, there are many other ways of implementing the methods and apparatuses of the present invention.따라서, 다음의 첨부된 청구항들은 본 발명의 진정한 사상 및 범위 내에 있는 모든 이러한 변경물, 치환물, 및 여러 가지 대체 등가물을 포함하는 것으로 해석되어야 한다. Accordingly, the appended claims the following are to be construed as including all such modifications water, substitutions, and various substitute equivalents, which fall within the true spirit and scope of the invention.

Optical arrangement used in the production of semiconductor components comprises a lens system arranged behind a mask, and a medium having a specified refractive index lying between the mask and the lens system